【正文】 是一種不再需要傳統(tǒng)的刀具、夾具和機(jī)床就可以打造出任意形狀，根據(jù)零件或物體的三維模型數(shù)據(jù)，通過(guò)成型設(shè)備以材料累加的方式制成實(shí)物模型的技術(shù)，被認(rèn)為是近20年來(lái)制造領(lǐng)域的一個(gè)重大成果。當(dāng)然，整個(gè)過(guò)程是在電腦的控制下，由3D打印機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)完成的。2010年11月，世界上第一輛由3D打印機(jī)打印而成的汽車Urbee問(wèn)世。家用3D打印機(jī)主要制造商有Reprap，Makerbot Industries，Ultimaker，Botmill，F(xiàn)abHome等。四、3D打印國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀3D打印國(guó)外現(xiàn)狀除了上面已提到的國(guó)外的企業(yè)/高校及產(chǎn)品，下面再列舉一些比較知名的：1996 年，3D Systems、Stratasys、Z Corporation公司分別推出 Actua 2100、Genisys、Z402產(chǎn)品，第一次使用了“3D 打印機(jī)”的稱謂。技術(shù)參數(shù)：最大成型尺寸 250mm250mm215mm；建造速度 230mm3/秒；層厚 20100微米；激光發(fā)射器類型 Ybfibre激光發(fā)射器 200W；光學(xué)系統(tǒng) Fthetalens；掃描速度最高速度為7m/秒；支撐結(jié)構(gòu)無(wú)；電源 220V，32A或380V，16A；最大功率 5500W；氮發(fā)生裝置標(biāo)準(zhǔn)；壓縮空氣支持 7bar，20m3/小時(shí)；產(chǎn)品尺寸2000mm1050mm1940mm；建議安裝空間 3500mm3600mm2500mm；重量 1130kg；數(shù)據(jù)處理PC Windows操作系統(tǒng)；軟件 EOS RP RP（Materialise）；CAD接口 STL或其他可轉(zhuǎn)換的格式；網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)；產(chǎn)品認(rèn)證 CE，NFPA；可使用材料 不銹鋼材料 鈷鉻鉬合金MP1 鈷鉻鉬合金SP1 馬氏體鋼 鈦合金 純鈦 超級(jí)合金IN718 鋁合金。這些系統(tǒng)在設(shè)計(jì)伊始均考慮到工具庫(kù)或工人的需求，帶有一個(gè)簡(jiǎn)單的觸摸屏用戶界面，便于管理粉末處理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。這一步驟減少了使用其他技術(shù)所需的后處理過(guò)程。該項(xiàng)技術(shù)的概念試驗(yàn)論證顯示。據(jù)恩里科?迪尼介紹，這種打印機(jī)的原料主要是沙子。威斯康星州工程師、業(yè)余槍械師邁克爾?格斯林克(Michael Guslick)日前使用Stratasys 3D打印機(jī)以及從網(wǎng)絡(luò)上下載的設(shè)計(jì)圖，成功打印出了AR15步槍的下機(jī)匣，并把它變成了一支槍。美國(guó)《福布斯》雜志報(bào)道稱，空客公司的機(jī)艙設(shè)計(jì)師近日宣稱將從打印飛機(jī)的小部件開(kāi)始，最終在2050年左右用3D打印機(jī)打印出整架飛機(jī)。這種名為“附加生產(chǎn)”的技術(shù)利用高精度激光束，連續(xù)熔化很薄的鈦金屬粉末來(lái)制造器官。利用3D打印和多光子聚合技術(shù)成功“打印”出了人造血管。 英國(guó)研究人員也研制出一種能打印塑料或金屬材質(zhì)物體的立體打印機(jī)。德國(guó)小提琴制作公司用3D打印技術(shù)制作出了一把斯特拉迪瓦里小提琴的復(fù)制品。當(dāng)前，我國(guó)在3D打印技術(shù)的核心領(lǐng)域已經(jīng)與美國(guó)3D公司，以色列objet公司等國(guó)際巨頭基本處于同一水平。但由于技術(shù)的相通性，其成果也可以應(yīng)用于其它大型金屬結(jié)構(gòu)件）。銀邦股份　　銀邦股份亦是同樣在借力的淘金者。1991年，華中科技大學(xué)(當(dāng)時(shí)的華中理工大學(xué))在時(shí)任校長(zhǎng)、已故著名機(jī)械制造專家黃樹(shù)槐的主持下，成立快速制造中心，研發(fā)基于紙材料的快速成型設(shè)備。如空心渦輪葉片、渦輪盤、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和缸蓋，企業(yè)一旦擁有此技術(shù)，其產(chǎn)品更新?lián)Q代能力明顯改善，競(jìng)爭(zhēng)力可以顯著提高?？焖僦圃熘行囊M(jìn)機(jī)械、信息、光學(xué)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、力學(xué)、新型材料等領(lǐng)域的人才，開(kāi)展交叉學(xué)科研究。王成燾認(rèn)為，自己在骨科的研發(fā)已基本成熟，如今，他們計(jì)劃開(kāi)拓新的領(lǐng)域：組織、器官。湖南華曙高科技有限責(zé)任公司（許小曙）一臺(tái)國(guó)產(chǎn)選擇性激光尼龍燒結(jié)設(shè)備在湖南長(zhǎng)沙下線并首次出口美國(guó)，標(biāo)志著我國(guó)在這項(xiàng)尖端裝備制造領(lǐng)域取得了重大技術(shù)突破?？傮w而言，我國(guó)在核心技術(shù)有先進(jìn)的一面，但在產(chǎn)業(yè)化方面，發(fā)展還稍顯滯后。3D打印“打印”是表象，核心在軟件。理論上講，能夠設(shè)計(jì)或想象出來(lái)的東西，全部能打印出來(lái)?，F(xiàn)今的3D打印技術(shù)還不能打印超過(guò)1000個(gè)零部件的東西，打印材料昂貴而且有限，打印尺寸也受限制，打印出的東西，在機(jī)械強(qiáng)度、電氣屬性等暫時(shí)都無(wú)法與傳統(tǒng)制造業(yè)相抗衡。光固化成型（Stereolithigraphy Apparatus,SLA）光固化技術(shù)是最早發(fā)展起來(lái)的快速成型技術(shù)，也是目前研究最深入、技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的快速成型技術(shù)之一。大致結(jié)構(gòu)如下圖所示：3DP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于成型速度快、無(wú)需支撐結(jié)構(gòu)，而且能夠輸出彩色打印產(chǎn)品，這是目前其他技術(shù)都比較難以實(shí)現(xiàn)的。激光燒結(jié)可以直接燒結(jié)金屬零件，也可以間接燒結(jié)金屬零件，最終成品的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他3D打印技術(shù)。一位83歲的老人由于患有慢性的骨頭感染，因此換上了由3D打印機(jī)“打印”出來(lái)的下顎骨，這是世界上首位使用3D打印產(chǎn)品做人體骨骼的案例。杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個(gè)巨大的3D打印替代品放在了原來(lái)雕塑的位置。沒(méi)錯(cuò)，就是“打印”食品。在未來(lái)不管是你的個(gè)性筆筒，還是有你半身浮雕的手機(jī)外殼，抑或是你和愛(ài)人擁有的世界上獨(dú)一無(wú)二的戒指，都有可能是通過(guò)3D打印機(jī)打印出來(lái)的。不過(guò)，大多數(shù)個(gè)人桌面級(jí)3D打印機(jī)只能使用易加工、便于回收的塑料，其他只限于工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)使用。因?yàn)閮r(jià)格的問(wèn)題，他們很多客戶往往望而止步，除非在需求緊急的情況下。比如最重要的金屬構(gòu)件，這恰恰是3D打印的軟肋。對(duì)于這樣一類個(gè)人桌面級(jí)打印機(jī)，顯然其目標(biāo)用戶還停留于設(shè)計(jì)愛(ài)好者層面，難以覆蓋至更多的人群。工人需要使用CAD軟件在計(jì)算機(jī)上面進(jìn)行設(shè)計(jì)，或者在開(kāi)源文檔庫(kù)中下載標(biāo)準(zhǔn)物體的文件。結(jié)語(yǔ)：%，這是3D打印技術(shù)生產(chǎn)的商品占2011年全球制造業(yè)總產(chǎn)出的比重。怕的是你發(fā)現(xiàn)不了問(wèn)題，沒(méi)辦法改進(jìn)它。在2013年，這種趨勢(shì)將逐漸加速。目前，3D 打印技術(shù)在醫(yī)療應(yīng)用方面的研究涉及納米醫(yī)學(xué)、制藥乃至器官打印。由于運(yùn)用3D 打印的快速原型制造技術(shù)能夠縮短把產(chǎn)品概念轉(zhuǎn)化為成熟產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)間，設(shè)計(jì)人員將能夠?qū)Ｗ⒂诋a(chǎn)品的功能。7）、關(guān)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬的激烈辯論浮現(xiàn)出來(lái)3D 打印機(jī)可以很容易地復(fù)制擁有版權(quán)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，隨著制造商和設(shè)計(jì)者開(kāi)始應(yīng)對(duì)這種情況，未來(lái)將出現(xiàn)關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬的高調(diào)訴訟案例。對(duì)于3D 打印技術(shù)，很多制造商將開(kāi)始嘗試原型制造以外的應(yīng)用。北航的王華明教授團(tuán)隊(duì)是目前世界上少數(shù)能實(shí)現(xiàn)激光快速成型飛機(jī)用鈦合金承力結(jié)構(gòu)件的研究機(jī)構(gòu)，并且是唯一一家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)裝機(jī)的單位；華中科大的史玉升教授團(tuán)隊(duì)在 2012年研制出世界最大的激光快速成型設(shè)備（ 工作面SLS）。扎實(shí)可靠的技術(shù)積累是國(guó)內(nèi)快速成型產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的堅(jiān)實(shí)基石。在國(guó)內(nèi)，3D 打印的大眾消費(fèi)市場(chǎng)也正在形成中，近期北京開(kāi)出的全國(guó)第一家3D 打印館就是一個(gè)印證。并且，3D打印允許更多試錯(cuò)的過(guò)程，是工業(yè)設(shè)計(jì)師的理想輔助設(shè)備。對(duì)于大飛機(jī)和某些特定型號(hào)新型戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō)，3D 打印技術(shù)是不可缺少的“必需品”，這就為未來(lái)在航天軍工領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化鎖定了需求空間。C919只是一個(gè)開(kāi)始，商飛項(xiàng)目后續(xù)可能開(kāi)發(fā)的雙通道大型客機(jī)等品種使用3D打印技術(shù)也是大概率市場(chǎng)，航空航天市場(chǎng)的遠(yuǎn)期市場(chǎng)空間可能超過(guò)軍工市場(chǎng)。3D打印產(chǎn)業(yè)鏈：未來(lái)就要開(kāi)始閃閃發(fā)亮　　軍工應(yīng)用、中下游廠商率先爆發(fā)　　目前A 股市場(chǎng)涉及3D 打印產(chǎn)業(yè)的主要有6 家公司：⑴上游材料制造商：銀邦股份和海源機(jī)械；⑵中游設(shè)備提供商：激光快速成型設(shè)備及激光發(fā)生器制造商機(jī)器人，以及激光發(fā)生器制造商大族激光；⑶下游快速成型鑄鍛件生產(chǎn)商：中航重機(jī)和南風(fēng)股份。實(shí)際上，材料工藝上的限制是3D 打印技術(shù)最大的瓶頸，部分材料（尤其是金屬）尚需進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化需要一定的時(shí)間投入。近日,福布斯公布了2013美國(guó)25家成長(zhǎng)最快的高科技公司排行榜，其中著名3D打印機(jī)公司3DSystems排名第四。隨著3D打印真的火了之后，很多業(yè)內(nèi)人士表示，這種火熱程度會(huì)持續(xù)很久。有什么材料做什么服務(wù)，產(chǎn)業(yè)上的確如此，這對(duì)于市場(chǎng)空間來(lái)說(shuō)也同樣適用。 浙江省科學(xué)技術(shù)廳、浙江省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)于2013年7月9日頒布《關(guān)于加強(qiáng)三維打印技術(shù)攻關(guān)加快產(chǎn)業(yè)化的實(shí)施意見(jiàn)》。比如，創(chuàng)業(yè)者主要面向的是醫(yī)療、建筑設(shè)計(jì)等行業(yè)，那么，只需準(zhǔn)備這幾個(gè)行業(yè)的機(jī)器就足夠。有業(yè)內(nèi)人士表示，3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，是技術(shù)如何與市場(chǎng)用戶結(jié)合起來(lái)，因此，先做加工服務(wù)，待市場(chǎng)被真正教育到一定程度后，再著力做設(shè)備銷售，應(yīng)當(dāng)是該行業(yè)健康發(fā)展的一條可行之路。另外，著名的以色列3D打印公司Objet，也是以創(chuàng)新聞名，特別是其作為對(duì)噴墨式3D打印技術(shù)有巨大推動(dòng)力的Objet10003D打印機(jī)，其核心競(jìng)爭(zhēng)力依然源自創(chuàng)新。產(chǎn)業(yè)鏈位置3D打印相關(guān)業(yè)務(wù)技術(shù)來(lái)源公司上游3D打印金屬材料英國(guó)伯明翰大學(xué)銀邦股份3D打印非金屬材料清華大學(xué)海源機(jī)械中游激光快速成型設(shè)備、激光發(fā)生器中科院自動(dòng)化研究所機(jī)器人激光發(fā)生器公司自有大族激光下游激光快速成型鑄鍛航天軍工北京航空航天大學(xué)中航重機(jī)激光快速成型鑄鍛電站鍛件北京航空航天大學(xué)南風(fēng)股份A股3D打印產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂怼　∈?D打印相關(guān)商業(yè)模式分析 設(shè)計(jì)公司升級(jí)版 3D打印服務(wù) 影樓升級(jí)版 設(shè)計(jì)學(xué)校升級(jí)版 賣機(jī)器 賣材料 賣服務(wù) 賣標(biāo)準(zhǔn)3d打印如何盈利其實(shí)國(guó)內(nèi)早就開(kāi)始對(duì)3D打印方面的理論進(jìn)行相關(guān)研究和嘗試，但苦于大多數(shù)企業(yè)并不具備研發(fā)實(shí)力，因此，目前3D打印在國(guó)內(nèi)的發(fā)展暫時(shí)會(huì)受到諸多局限。同時(shí)，工業(yè)設(shè)計(jì)和醫(yī)療應(yīng)用在國(guó)外已經(jīng)普及，也有望在中期打開(kāi)市場(chǎng)，相關(guān)標(biāo)的為海源機(jī)械和銀邦股份?！　∮捎诤穗婅T鍛件、泵閥等部件屬于小批量、高標(biāo)準(zhǔn)、個(gè)性化的制造模式，非常適合激光快速成型技術(shù)的應(yīng)用。假設(shè)到2015 年第四代戰(zhàn)斗機(jī)交付50 臺(tái)，以每架需要鈦合金結(jié)構(gòu)件4700公斤（包含起落架三大構(gòu)件、機(jī)身主起對(duì)接框、主承力加強(qiáng)框、起落架對(duì)接框）計(jì)算，戰(zhàn)斗機(jī)市場(chǎng)容量可達(dá)29億元（年均需求約10 億元）。判斷，3D打印技術(shù)未來(lái)幾年將對(duì)傳統(tǒng)模具制造業(yè)將產(chǎn)生大規(guī)模的替代，國(guó)內(nèi)中小型3D打印設(shè)備將迎來(lái)采購(gòu)高峰期?！　‰S著桌面級(jí)3D 打印技術(shù)的成熟，3D打印已經(jīng)在外科手術(shù)、口腔科、五官矯正、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)等方面得到了應(yīng)用，成功打入了國(guó)內(nèi)一線城市的醫(yī)院市場(chǎng)。　　民用：大眾娛樂(lè)、醫(yī)療有望成為亮點(diǎn)　　在世界范圍內(nèi)，3D 打印機(jī)家用化、娛樂(lè)化正在成為一種潮流。依托于華中科大的濱湖機(jī)電以及背靠華南理工的北京隆源已經(jīng)形成了千萬(wàn)年產(chǎn)值的 規(guī)模，累計(jì)銷售SLS 雙雙突破200+臺(tái)，客戶遍布汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、航天、船舶、泵業(yè)、機(jī)械、醫(yī)療等行業(yè)，包括東風(fēng)汽車、凱泉泵業(yè)、山河智能、玉柴等諸多知名企業(yè)。在學(xué)校，數(shù)字素養(yǎng)——包括網(wǎng)頁(yè)和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)、使用電子設(shè)備、協(xié)作以及3D 設(shè)計(jì)的能力——的培育將得到3D 打印機(jī)的支持。金模工控網(wǎng)首席分析師羅百輝認(rèn)為其秘訣在于，3D 打印技術(shù)可以在制造過(guò)程中控制所用材料，精度可達(dá)分子和原子級(jí)別。一些公司將走向失敗，并有可能出現(xiàn)一個(gè)盛衰循環(huán)，但3D 打印將催生出創(chuàng)造性的新商業(yè)模式。起初，這種體驗(yàn)可能包括制造定制智能手機(jī)外殼這樣的新奇物品或是為標(biāo)準(zhǔn)化工具進(jìn)行符合人體工程學(xué)的改造，但它很快就會(huì)擴(kuò)張到新的市場(chǎng)。該技術(shù)也將被國(guó)防、汽車等工業(yè)應(yīng)用于特種零部件的直接制造。每個(gè)家庭都需要一臺(tái)3D打印機(jī)嗎？也許是的。那我們不妨根據(jù)我們的需求來(lái)暢想一下未來(lái)的3D打印的發(fā)展方向。然而，單靠創(chuàng)意也是很危險(xiǎn)的，模仿者和創(chuàng)新者都能輕而易舉地在市場(chǎng)上快速推出新產(chǎn)品。成品力學(xué)性能3D打印出來(lái)的成品的力學(xué)性能，如強(qiáng)度、構(gòu)件疲勞、斷裂韌性等主要力學(xué)性能，與鑄件、鍛件相比，往往不如。打印的精度由于3D打印工藝發(fā)展還不完善，特別是對(duì)快速成型軟件技術(shù)的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質(zhì)量大多不能滿足工程直接使用，不能作為功能性部件，只能做原型使用。所以對(duì)于大多數(shù)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，不管你是打印1件還是100件，價(jià)格都相差無(wú)幾。耗材的缺乏，也直接關(guān)系到3D打印的價(jià)格?！澳壳霸摷夹g(shù)做做樣品和教學(xué)還可以，但需要指出的是，這些應(yīng)用都是不計(jì)成本的。汽車制造業(yè)。制造業(yè)。比如微軟的3D模型打印車間，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來(lái)之后，通過(guò)3D打印機(jī)打印出來(lái)模型，能夠讓設(shè)計(jì)制造部門更好的改良產(chǎn)品，打造出更出色的產(chǎn)品。3D打印技術(shù)已在工業(yè)造型、產(chǎn)品設(shè)計(jì)（實(shí)物模型/樣件）、機(jī)械制造、模具制造、航空航天(風(fēng)洞用實(shí)體模型)、軍事、建筑設(shè)計(jì)、影視、家電(開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品)、輕工、醫(yī)學(xué)(人體器官模型、骨骼)、藝術(shù)創(chuàng)作、考古/文物復(fù)制、數(shù)字雕刻、首飾等領(lǐng)域都得到了較為廣泛的應(yīng)用。選擇性激光燒結(jié)（Selecting Laser Sintering,SLS）該工藝由美國(guó)德克薩斯大學(xué)提出，于1992年開(kāi)發(fā)了商業(yè)成型機(jī)。Objet材料分類光固化快速成型應(yīng)該是目前3D打印技術(shù)中精度最高，表面也最光滑的，objet系列最低材料層厚可以達(dá)到16微米（）。大致結(jié)構(gòu)如下圖所示：FDM結(jié)構(gòu)示意圖（來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）在3D打印技術(shù)中，F(xiàn)DM的機(jī)械結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)也最容易，制造成本、維護(hù)成本和材料成本也最低，因此也是在家用的桌面級(jí)3D打印機(jī)中使用得最多的技術(shù)，而工業(yè)級(jí)FDM機(jī)器，主要以Stratasys公司產(chǎn)品為代表。但也只是對(duì)傳統(tǒng)工藝的補(bǔ)充，是“錦上添花”的技術(shù)。市場(chǎng)方面，3D打印需求九成在歐美，全球行業(yè)集中度極高，歐美兩家龍頭企業(yè)已占七成份額。拿出產(chǎn)品的有近10家，其中，產(chǎn)量過(guò)百臺(tái)的僅4家，而擁有核心技術(shù)的，那就更少了。目前，全世界只有極少數(shù)國(guó)家能制造這種設(shè)備。首位女航天員與另外兩位男航天員的座墊由天津大學(xué)快速成型中心承擔(dān)研制。這不但可以降低傳統(tǒng)造牙的成本，還可以一對(duì)一地訂制假牙齒。我國(guó)一些鑄造企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)后，將復(fù)雜鑄件的交貨期由傳統(tǒng)的3個(gè)月左右縮短到10天左右，我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商將大型六缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋砂芯研制周期由傳統(tǒng)方法的5